ОБОРУДОВАНИЕ РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКОВ

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

отечественный опыт, разработало и строит лёгкие сборные понтоны из алюминиевых сплавов для резервуаров объёмом от 1000 до 30000м3.

Вконструкции понтона использованы наиболее коррозионностойкие алюминиевые сплавы отечественного производства. Все детали понтона устанавливаются через люк диаметром 500мм. К достоинствам данной конструкции можно отнести:

- большая плавучесть, регулируемая количеством поплавков; - лёгкость и быстрота монтажа;

- применение типовых заготовок и узлов для резервуаров различной вместимости;

- лёгкость восстановления плавучести при потоплении; - возможность ремонта без применения огневых работ;

- возможность автоматического удаления продукта с настила при любом уровне слива;

- возможность демонтажа для сборки в другом резервуаре.

Врезервуарных конструкциях в последнее время применяют в основном алюминиево-магниевые сплавы, обладающие благоприятным сочетанием химических, механических и технологических свойств. Алюминиевые листы и профильные изделия обычно используются для изготовления крыш и понтонов в сочетании с крепёжными деталями из нержавеющей или оцинкованной стали, а также с применением сварных соединений.

Рис. 8.6. Жёсткий уплотняющий затвор конструкции «КонТЭК»

166

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис.8.7. Одиночный и двойной затвор конструкции VaconoDeck

Рис. 8.8. Крепление плавучего элемента к понтону конструкции «КонТЭК»

167

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис. 8.9. Элементы крепления антиротационной системы понтона

VaconoDeck

Конструкция алюминиевого понтона «Альпон» является простым и наиболее эффективным средством сокращения потерь от испарения из резервуаров и отличается практической непотопляемостью. Сокращая потери от испарения более чем на 95%, понтон позволяет окупить затраты на его приобретение всего лишь за 1,5 года и будет давать экономию хранимого продукта не менее 20 лет.

Понтон может быть смонтирован как во вновь строящихся, так и в находящихся в эксплуатации резервуарах. Конструкция понтона показана на

рис. 8.10.

Рис. 8.10. Конструкция алюминиевого понтона «Альтон»

1 – настил понтона; 2 – верхняя балка; 3 – нижняя балка; 4 – поплавок; 5 – периферийная юбка; 6 – периферийный затвор; 7 – противоповоротное устройство; 8 – люк-лаз; 9 – кабель заземления; 10 – дренаж; 11 – стационарная опора; 12 – направляющая резервуара; 13 – затвор направляющей.

168

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Основные преимущества:

-высокая рентабельность первоначального капиталовложения;

-отсутствие затрат на ремонт и эксплуатацию, обычных для оборудования этого типа;

-производство монтажа в сжатые сроки (не более трёх недель в зависимости от диаметра резервуара);

-высокая безопасность при эксплуатации;

-модульная конструкция позволяет производить монтаж узлов и деталей через люк-лаз первого пояса резервуара, при этом отпадает необходимость в создании дополнительных проёмов.

Конструкция понтона поплавкового типа приведена на рис. 8.11.

Рис. 8.11. Разрез понтона поплавкового типа из алюминиевых сплавов

1 – настил; 2 – уплотняющий затвор; 3 – периферийная юбка; 4 – зажимная балка; 5 – несущая балка; 6 – хомут поплавка; 7 – кронштейн для крепления поплавка к юбке; 8 – опорная стойка; 9 – патрубок опорной стойки; 10 – поплавок; 11 – периферийный поплавок; 12 – заглушка поплавка; 13 – соединительный кронштейн

Включает в себя периферийную юбку, поплавки, балки, настил, опорные стойки и различное основное и дополнительное оборудование. Поплавки обеспечивают необходимую плавучесть (не менее чем двойной собственный вес при разгерметизации двух поплавков), поперечную жёсткость конструкции, а также служат для передачи нагрузки от собственного веса конструкции на опорные стойки. Поплавки располагаются параллельными рядами в центральной части понтона и по окружности на периферии, причём в каждом ряду поплавки, жёстко скреплены между собой.

169

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Периферийная юбка образует гидрозатвор, исключающий прорыв паров хранимого продукта из под экрана в газовое пространство резервуара, для чего она погружена в продукт на глубину не менее 100мм.

Балки служат для обеспечения герметичности стыков настила и обеспечивают продольную жёсткость конструкции. Основные балки расположены перпендикулярно осям поплавков.

Настил представляет собой ленту из алюминиевого сплава, собственно и служит для сокращения потерь от испарения хранимого продукта путём герметизации пространства между продуктом и настилом для предотвращения прорыва паров хранимой жидкости в газовое пространство резервуара.

Зажимные балки служат для прижатия настила понтона к несущим балкам или полке периферийной юбки и обеспечения, таким образом, герметизации стыков настила. Соединения листов настила с помощью нижней балки и зажимной балки являются важнейшим конструктивным элементом, обеспечивающим эффективность понтона в сокращении потерь от испарения.

Опорные стойки служат для фиксации экрана в крайнем нижнем положении на расстоянии 1,8м от днища резервуара в соответствии с требованиями, предъявляемыми к внутренним плавающим покрытиям. Конструктивно узлы крепления опорных стоек объединены с кронштейнами для соединения поплавков или элементов периферийной юбки между собой. Для исключения образования гальванической пары при контакте с днищем резервуара на подошву стойки одета капроновая пробка.

Всостав оборудования понтона из алюминиевых сплавов входит: периферийное уплотнение, два противоповоротных троса (антиротационная система), дыхательный клапан, дренажные устройства, люк-лаз, вентиляционные окна на резервуаре, опорные стойки, заземление.

Внастоящее время известно большое количество конструкций периферийных уплотнений. При рассмотрении конструкции целесообразно выбрать затвор, конструкция которого предназначена для облегчённых вариантов понтонов. В качестве проектного используют уплотняющий затвор типа «язык» ЗМП-1 производства ЗАО «Нефтемонтаждиагностика» (г.Уфа). Конструкция затвора схожа с конструкцией «VaconoDeck» (рис. 8.7.). Уплотнение затвора достигается за счёт упругих сил материала уплотнителя. Затвор не имеет подвижных искрообразующих деталей. Материал экологически безвреден, имеет гигиенический сертификат, допускающий контакт с пищевыми продуктами, стоек при взаимодействии с нефтепродуктами, в т.ч. ароматическими растворителями, морской водой, кислотами и щелочами.

Оборудование понтона противоповоротным механизмом вызвано необходимостью предотвратить вращение конструкции понтона под воздействием струй нефтепродукта. В качестве противоповоротного устройства используется конструкция, где в роли направляющих выступают

тросы. Такое решение вызвано требованием, чтобы при оборудовании

170

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

резервуара сборным понтоном реконструкция его стенок и кровли была незначительной. Основное требование к конструкции такого устройства – регулируемое усилие натяжения троса. Это достигается за счёт выноса узла натяжения на кровлю резервуара. Основным недостатком данной конструкции является возможность обрыва троса под воздействием температурного выпучивания металла кровли в летний период или усадки днища резервуара. Данный недостаток устраняется путём установки в конструкцию устройства демпфера, в качестве которого используется пружина. Примером такой конструкции может служить антиротационная система понтона «VaconoDeck» (рис. 8.9.).

Понтон данной конструкции требует обязательного оборудования дыхательным клапаном, из-за наличия газового пространства под настилом понтона и, как следствие, возможности возникновения высоких напряжений в нстиле и уплотнении при опорожнении резервуара до взлива менее 1,8м. Для уменьшения металлоёмкости дыхательный клапан конструктивно объединён с люк-лазом, необходимым для доступа в подпонтонное пространство. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к понтонам, люк-лаз принимается прямоугольного сечения размером 500х600мм. Независимо от конструкции и материала понтона, во избежании разрядов статического электричества, возникающего при трении затвора понтона о стенку резервуара, предусматривается обязательное оборудование понтона заземлением с выводом проводов на смотровой люк на крыше резервуара.

При наличии в резервуаре направляющих труб (кожухов) для автоматики КИП и ручного отбора проб на понтоне монтируется каркасы, обеспечивающие проход указанных элементов. Герметизация зазоров в этом случае осуществляется затвором манжетного типа. Этот же тип затвора обеспечивает герметизацию зазора центральной стойки резервуара, при её наличии.

Для удаления продукта с настила и во избежание затопления или крена, понтон оборудуется дренажными трубами. Достоинством является то, что удаление продукта происходит автоматически и при любых уровнях взлива продукта в резервуаре.

8.1.2. Конструкция уплотняющих затворов

Для исключения заклинивания жёсткого плавающего покрытия при отклонении стенки резервуара от правильной цилиндрической формы под действием неравномерных осадок конструкции резервуара, ветрового и атмосферного взаимодействия или монтажных недостатков диаметр плавающего покрытия (ПП) принимают на 200÷700мм меньше диаметра внутренней образующей стенки резервуара. Образующийся между ПП и стенкой резервуара кольцевой зазор, как и смачивание внутренней поверхности стенки хранимым продуктом, является основным источником потерь. Таким образом, одним из важнейших узлов любого понтона является уплотняющий кольцевой зазор, так как именно от качества герметизации

171

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

зазора между стенкой резервуара и газонепроницаемым «диском» понтона в значительной степени зависит достигаемая величина сокращения потерь нефтепродукта от испарения.

Внастоящее время известно свыше 300 конструкций затворов, однако используется около двух десятков, удовлетворяющих следующим требованиям:

- высокая плотность прилегания затвора; - устойчивость к истиранию;

- работоспособность в широком диапазоне температур (-40 +80°С); - химическая инертность по отношению к хранимому продукту; - простота монтажа и эксплуатации.

Вобщей классификации уплотняющие затворы делятся на две группы: жёсткие (с механических уплотнением) и мягкие (с жидким, воздушным, газовым или эластичным синтетическим наполнителем).

Затворы жёсткого типа применяют уже много лет, их конструкция достигла определённого совершенства. Они отличаются прочностью, хорошо центрируют понтон, не примерзают к стенкам ёмкости (рис. 8.12.).

а) шторный

б) РУРП-1

Рис. 8.12. Схема отечественных затворов жёсткого типа

1 – стенка резервуара; 2 – металлическая полоса (башмак); 3 – периферийная часть понтона; 4 – бензостойкая газонепроницаемая лента; 5 – направляющая; 6 – шарнирно-стержневая система; 7 – пружина; 8 – защитный щиток

Главная особенность жёсткого затвора – использование в его конструкции тонколистового металла (оцинкованная сталь, дюралюминиевая лента и др.) или башмака, скользящего по корпусу резервуара. Башмаки, состыкованные друг с другом, образуют плотное кольцо, которое прижимается к корпусу резервуара системой рычагов или пружин.

172

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Затворы мягкого типа либо целиком изготавливаются из упругого материала, либо включают оболочку, заполненную каким-либо наполнителем. Наиболее распространёнными в нашей стране являются конструкции мягких затворов РУМ-1, РУМ-2 и петлевой (рис. 8.13.)

Требования к уплотнениям понтонов менее жёсткие, чем для плавающих крыш, однако герметичность их должна быть выше для предотвращения образования взрывоопасных концентраций паров продукта в надпонтонном пространстве. Дополнительным требованием к уплотнениям является малые габаритные размеры и незначительная сила трения о стенку резервуара. Наиболее эффективными являются уплотнения типа «язык» (рис.

8.7. и 8.14.).

а) петлевой

б) РУМ-1

в) РУМ-2

Рис. 8.13. Схемы отечественных затворов мягкого типа

1 – стенка резервуара; 2 – гибкий уплотнитель из бельтинга; 3 – периферийная часть понтона; 4 – крепёж; 5 – подвеска; 6 – эластичный поролон; 7 – оболочка из прорезинееной ткани; 8 – эластичный пенополиуретан.

Рис. 8.14. Уплотнение типа «язык»

1 – стенка резервуара; 2 – понтон; 3 – уплотнитель нижний; 4 – планка; 5 – уплотнитель верхний; 6, 7 – зажимная планка.

173

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Уплотнитель типа «язык» представляет собой полосу прямоугольного сечения или трапециевидного сечения из вспененного реактоили термопласта, заключённого в оболочку из РТМ. Преимуществом данной конструкции является низкая масса и лёгкость монтажа, отсутствие необходимости эксплуатационного обслуживания, недостатком – значительный объём газовой смеси под уплотнением.

8.1.3. Алюминиевый купол для резервуара

Алюминиевый купол предназначен для установки на стальных и железобетонных резервуарах. Применение коррозионно-устойчивых алюминиевых сплавов в качестве конструкционного материала позволяет исключить обслуживание данного типа конструкции. Она имеет преимущества:

-срок службы в промышленной зоне до 40лет;

-не требует антикоррозионного покрытия (внутренней и наружной поверхности крыши);

-уменьшение коррозии стального днища и стенки резервуара за счёт уменьшения сульфида железа в резервуаре;

-болтовое соединение элементов кровли упрощает монтаж, повышает ремонтопригодность, позволяет перенос крыши на другой резервуар;

-монтаж купольных крыш возможен как во вновь строящихся, так и находящихся в ремонте резервуаре;

-сокращение потерь от испарения в резервуарах;

-сокращение тепловых потерь;

-может быть использована на резервуарах вм естимостью до 50000м3;

-увеличение рабочего объёма резервуарного парка до 10% за счёт увеличения межремонтного периода и сокращение сроков ремонта резервуара.

174

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис. 8.15. Алюминиевый купол резервуара

8.2. Лестницы

Для контроля уровня нефтепродуктов в резервуарах, отбора проб, осмотра оборудования, ремонта крыш и т.д. каждый эксплуатируемый резервуар снабжается прочной, устойчивой металлической лестницей.

Лестницы строят трёх типов 1) прислонные одно- и двухмаршевые; 2) шахтные; 3) спиральные.

Прислонные одномаршевые лестницы ставят на резервуарах высотой менее 5-6м. Прислонные двухмаршевые лестницы удобнее одномаршевых, так как с межмаршевой площадки удобнее тушить резервуар в случае пожара. В целях экономии места нижний марш лестниц часто поворачивают на 90° относительно верхнего.

Шахтные лестницы применяют в местностях с сильными ветрами. Их строят из одинаковых по высоте звеньев, - меняется лишь высота верхнего звена в зависимости от высоты резервуара. Эти лестницы имеют малые габариты и безопасны в обслуживании, так как высота каждого марша невелика, однако они требуют больше расхода металла. Кроме того, необходимо учитывать, что подъём по ним крупных предметов и пожарных рукавов затруднён.

Спиральные лестницы состоят из отдельных маршей, крепятся с помощью кронштейнов непосредственно к корпусу резервуара. Подъём такой лестницы устраивается справа налево, чтобы при спуске, когда требуется лучшая опора, можно было держаться за поручни правой рукой.

175